مسحوق الماس المحلي، الذي يحتوي على أنواع متعددة من الماس أحادي البلورة كمادة خام، ولكنه يتميز بمحتوى شوائب مرتفع وقوة تحمل منخفضة، لا يُستخدم إلا في المنتجات منخفضة التكلفة. يستخدم بعض مصنعي مسحوق الماس المحليين الماس أحادي البلورة من النوع I1 أو نوع سيتشوان كمادة خام لإنتاج مسحوق الماس، وتتميز كفاءته العالية في المعالجة بتفوق مسحوق الماس العادي، مما يلبي احتياجات السوق الراقية. يتميز مسحوق الماس بصلابة عالية ومقاومة ممتازة للتآكل، ويُستخدم على نطاق واسع في القطع والطحن والحفر والتلميع وغيرها من المجالات. مع تطور العلوم والتكنولوجيا، يزداد الطلب على مسحوق الماس في السوق، وتزداد متطلبات الجودة باستمرار. بالنسبة لمسحوق الماس، تؤثر كمية الشوائب فيه بشكل مباشر على جودة المنتج وأدائه.
الأنواع القابلة للتحلل
شوائب مسحوق الماس هي المكونات غير الكربونية فيه، والتي يمكن تقسيمها إلى شوائب خارجية حبيبية وشوائب داخلية. تأتي الشوائب الخارجية للجسيمات بشكل رئيسي من المواد الخام وعمليات الإنتاج، بما في ذلك السيليكون والحديد والنيكل والكالسيوم والمغنيسيوم والكادميوم؛ بينما تدخل الشوائب الداخلية للجسيمات في عملية تصنيع الماس، بما في ذلك الحديد والنيكل والكوبالت والمنغنيز والكادميوم والنحاس، إلخ. تؤثر شوائب مسحوق الماس على خصائص سطح جسيمات المسحوق، مما يصعب تشتتها. كما أن وجود الحديد والنيكل والشوائب الأخرى يُسبب اختلاف درجات المغناطيسية في المنتج، مما يؤثر على استخدام المسحوق.
طريقة الكشف عن الشوائب
هناك العديد من طرق الكشف عن محتوى الشوائب في مسحوق الماس، بما في ذلك طريقة الوزن، مطيافية الانبعاث الذري، مطيافية الامتصاص الذري، وما إلى ذلك، ويمكن اختيار طرق الكشف المختلفة وفقًا لمتطلبات مختلفة.
التحليل الوزني
طريقة الوزن مناسبة لتحليل وكشف إجمالي الشوائب (باستثناء المواد المتطايرة القابلة للاحتراق عند درجة حرارة الاحتراق). تشمل المعدات الرئيسية فرن مافر، وميزان تحليلي، وبوتقة خزفية، ومجفف، وغيرها. طريقة اختبار محتوى الشوائب في منتج المسحوق الدقيق هي طريقة فقدان الاحتراق في درجات حرارة عالية: تُؤخذ العينة وفقًا للمواصفات، ثم تُنقل إلى بوتقة ذات وزن ثابت، ثم تُوضع البوتقة التي تحتوي على العينة المراد اختبارها في الفرن عند درجة حرارة تتراوح بين 1000 درجة مئوية ووزن ثابت (درجة الحرارة المسموح بها + 20 درجة مئوية)، ويُحسب الوزن المتبقي بالكتلة المتنوعة، وتُحسب النسبة المئوية للوزن.
2، مطيافية الانبعاث الذري، مطيافية الامتصاص الذري
تعد تقنية مطيافية الانبعاث الذري ومطيافية الامتصاص الذري مناسبة للتحليل النوعي والكمي للعناصر النزرة.
(1) مطيافية الانبعاث الذري: هي طريقة تحليلية تُجرى للتحليل النوعي أو الكمي لخط الإشعاع المميز الناتج عن انتقال الإلكترونات من الطاقة الخارجية للعناصر الكيميائية المختلفة. تتيح هذه الطريقة تحليل حوالي 70 عنصرًا. بشكل عام، يُمكن قياس العناصر النزرة (ppm) بدقة من خلال قياس مكونات أقل من 1% في مسحوق الماس. تُعد هذه الطريقة من أقدم الطرق المُبتكرة والمُطورة في مجال التحليل البصري. تلعب مطيافية الانبعاث الذري دورًا هامًا في التحليل النوعي والكمي لمختلف المواد الحديثة. تتميز هذه الطريقة بقدرتها على الكشف المتزامن لعناصر متعددة، وسرعة تحليل عالية، وانخفاض حد الكشف، ودقة عالية.
(2) مطيافية الامتصاص الذري: عندما يمر الإشعاع المنبعث من مصدر ضوء محدد عبر البخار الذري للعنصر المراد قياسه، يتم امتصاصه بواسطة ذرات الحالة الأرضية، ويمكن قياس درجة الامتصاص المقاسة للتحليل العنصري.
مطيافية الامتصاص الذري ويمكنها أن تكمل بعضها البعض ولا يمكن استبدالها ببعضها البعض.
3. العوامل المؤثرة على قياسات الشوائب
1. تأثير حجم العينة على قيمة الاختبار
عمليًا، وُجد أن كمية عينة مسحوق الماس لها تأثير كبير على نتائج الاختبار. فعندما تكون كمية العينة 0.50 غرام، يكون متوسط انحراف الاختبار كبيرًا؛ وعندما تكون كمية العينة 1.00 غرام، يكون متوسط الانحراف صغيرًا؛ وعندما تكون كمية العينة 2.00 غرام، على الرغم من صغر الانحراف، يزداد وقت الاختبار وتنخفض الكفاءة. لذلك، فإن الزيادة العشوائية في كمية العينة أثناء القياس لا تُحسّن بالضرورة دقة واستقرار نتائج التحليل، بل تُطيل أيضًا وقت التشغيل وتُقلل من كفاءة العمل بشكل كبير.
2. تأثير حجم الجسيمات على محتوى الشوائب
كلما كانت جزيئات مسحوق الماس أدق، زاد محتوى الشوائب في المسحوق. يبلغ متوسط حجم الجسيمات 3 ميكرومتر في مسحوق الماس الناعم في الإنتاج، وبسبب حجم الجسيمات الدقيقة، يصعب فصل بعض المواد غير القابلة للذوبان في الأحماض والقواعد المختلطة في المواد الخام، لذلك تستقر في مسحوق الجسيمات الدقيقة، مما يزيد من محتوى الشوائب. علاوة على ذلك، كلما كان حجم الجسيمات أدق، زادت الشوائب في عملية التصنيع، وزادت الشوائب في الخارج، مثل المشتت، وسائل الترسيب، وبيئة إنتاج تلوث الغبار بالشوائب في دراسة اختبار محتوى الشوائب في عينة المسحوق، وجدنا أن أكثر من 95٪ من منتجات مسحوق الماس الخشنة، ومحتوى الشوائب فيها أقل من 0.50٪، وأكثر من 95٪ من منتجات المسحوق الدقيقة محتوى الشوائب فيها أقل من 1.00٪. لذلك، في مراقبة جودة المسحوق، يجب أن يكون المسحوق الناعم أقل من 1.00٪؛ يجب أن يكون محتوى الشوائب 3 ميكرومتر أقل من 0.50٪؛ يجب الاحتفاظ برقمين عشريين بعد بيانات محتوى الشوائب في المعيار. مع تطور تكنولوجيا تصنيع المساحيق، سينخفض محتوى الشوائب تدريجيًا، حيث يكون جزء كبير من محتوى الشوائب في المسحوق الخشن أقل من 0.10%، وإذا تم الاحتفاظ برقم عشري واحد فقط، فلن يكون من الممكن تمييز جودته بفعالية.
تم اقتباس هذه المقالة من "شبكة المواد فائقة الصلابة"
وقت النشر: ٢٠ مارس ٢٠٢٥
